JP2005144809A - インクジェット式記録装置およびインクジェット記録方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 夏季等で室温が上昇した使用環境下で、間欠的な印刷を行っても、着色剤の析出を抑制してプラテンに十分に染み込ませることができる。その結果として、プラテンの表面にインクの乾燥物が山積りになることを阻止できるので、後続の記録媒体が山積りに接触することを防いで記録媒体が汚れてしまうことを防止できる。
【解決手段】 本発明のインクジェット式記録装置は、プラテンが少なくとも油性溶剤を含浸させたインク吸収材からなっている。さらに、含浸させる油性溶剤が、融点が１０℃以下でかつ沸点が１５０℃以上の油性溶剤から選ばれる化合物からなっている。
【選択図】 図１

Description

本発明はインクジェット式記録装置およびインクジェット記録方法に係り、特に記録ヘッドをガイド軸に沿って移動して、記録ヘッドからインクを吐出させることで記録媒体に縁無し印刷を行うインクジェット式記録装置およびインクジェット記録方法に関する。

記録媒体における前後左右それぞれの端縁の余白をゼロにして印刷できるインクジェット式記録装置が開示されている（例えば、特許文献１、特許文献２参照）。

この公報に開示された記録装置によると、キャリッジに搭載された記録ヘッドの走査範囲を、記録媒体における左右の両端縁より外側に外れる位置まで移動するように設定して印刷動作を実行するように構成されている。

このインクジェット式記録装置で印刷を行う際には、図５（Ａ）に示すように、記録媒体としての記録用紙１００が矢印Ａの副走査方向に搬送され、記録用紙１００の前縁１００Ａが記録ヘッド１０１の下方に到達したとき、キャリッジが矢印Ｂの主走査方向に沿って往復動するとともに、記録ヘッド１０１からインク１０２を吐出させて記録用紙１００への印刷を開始する。

この際、記録用紙１００における前縁１００Ａの余白をゼロにして印刷を行うために、記録用紙１００の前縁１００Ａから外側にインク１０２をはみ出させる。

この状態から記録用紙１００が矢印Ａの副走査方向に搬送されることにより、図５（Ｂ）の状態になると、記録用紙１００における側縁１００Ｂの余白をゼロにして印刷を行うために、矢印Ｂの主走査方向に沿うキャリッジの往復動距離を適宜調整することにより、記録用紙１００の側縁１００Ｂから外側にインク１０２をはみ出させる。

さらに、この状態から記録用紙１００が矢印Ａの副走査方向に搬送されることにより、図５（Ｃ）の状態になると、記録用紙１００における後縁１００Ｃの余白をゼロにして印刷を行うために、記録用紙１００の後縁１００Ｃから外側にインク１０２をはみ出させる。

ここで、記録用紙１００の前縁１００Ａ、側縁１００Ｂや後縁１００Ｃから外側にはみ出したインク１０２は、図６に示すプラテン１０４に染み込ませる。例えば特許文献１では、プラテン１０４にインク吸収体として多孔質セラミック等を用いることが示されている。

特開平７−９７１２号公報 特開平８−１６９１５５号公報

しかし従来は、この構成で縁無し印刷を行う際にインクを用いた場合、特に夏季等で室温が上昇した使用環境下で、間欠的な印刷をおこなうと印刷と乾燥が繰り返される結果、プラテン１０４上に吐出されたインク１０２中の水分が蒸発して、着色剤分が析出することがある。

このため、図７に示すようにインク１０２をプラテン１０４に十分に染み込ませることができない場合があり、図８に示すようにプラテン１０４の表面にインク１０２およびその乾燥物が堆積（以下、「山積り１０５」という）する場合があった。

このように、プラテン１０４の表面に山積り１０５が発生すると、次の記録用紙１００に印刷する際に、山積り１０５に記録用紙１００の端面が接触して、記録用紙１００の端面が汚れてしまうことが考えられる。

本発明は、前述した問題点に鑑みてなされたものであり、その目的は、記録媒体の端縁から外側にはみ出したインクをプラテンに十分に染み込ませることができるインクを用いたインクジェット式記録装置およびインクジェット記録方法を提供することにある。

本発明のインクジェット式記録装置は、記録ヘッドをガイド軸に沿って移動して、記録ヘッドからインクを吐出させることで記録媒体に縁無し印刷を行う際に、記録媒体の縁の外側にはみ出したインクをプラテンに染み込ませるインクジェット式記録装置において、前記プラテンが少なくとも油性溶剤を含浸させたインク吸収材からなることを特徴とする。

本発明のインクジェット式記録装置は、油性溶剤が、融点が１０℃以下でかつ沸点が１５０℃以上の油性溶剤から選ばれる少なくとも１種を含むことを特徴とする。

本発明のインクジェット式記録方法は、記録ヘッドをガイド軸に沿って移動して、記録ヘッドからインクを吐出させることで記録媒体に縁無し印刷を行う際に、記録媒体の縁の外側にはみ出したインクをプラテンに染み込ませるインクジェット式記録方法において、前記プラテンがあらかじめ少なくとも油性溶剤を含浸させておくことを特徴とする。

本発明のインクジェット式記録方法は、あらかじめ含浸させておく油性溶剤が、融点が１０℃以下でかつ沸点が１５０℃以上の油性溶剤から選ばれる少なくとも１種を含むことを特徴とする。

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。なお、以下に説明する各実施形態において、既に図１において説明した部材等については、図中に同一符号あるいは相当符号を付すことにより説明を簡略化あるいは省略する。

図１および図２に示すように、本発明に係るインクを用いたインクジェット式記録装置１０は、記録ヘッド１１をガイド軸１２に沿って矢印Ｂの主走査方向に移動して、記録ヘッド１１からインクを吐出させることで記録用紙（記録媒体）１３に縁無し印刷を行う際に、記録用紙１３の外側にはみ出したインク１４をプラテン１５に染み込ませるように構成されている。

記録ヘッド１１にはキャリッジ１６が設けられ、このキャリッジ１６がガイド軸１２に移動自在に支持されている。これにより、記録ヘッド１１をガイド軸１２に沿って矢印Ｂの主走査方向に走査することができる。

キャリッジ１６にはブラックインクカートリッジ１７やカラーインクカートリッジ１８が着脱自在に装填されている。ブラックインクカートリッジ１７の先端は記録ヘッド１１のノズル１１Ａに連通されている。

また、カラーインクカートリッジ１８にはシアンのカートリッジ１８Ａ、マゼンタのカートリッジ１８Ｂおよびイエローのカートリッジ１８Ｃが備えられ、それぞれのカートリッジ１８Ａ、１８Ｂ、１８Ｃの先端は記録ヘッド１１の各ノズル１１Ｂ、１１Ｃ、１１Ｄに連通されている。

ガイド軸１２の下方には、プラテン１５がガイド軸１２に平行に配置されている。プラテン１５は、一例として発泡性樹脂が該当するが、布、綿やスポンジ等のその他の材料を使用することも可能である。

このプラテン１５には、一方の端部１５Ａから他方の端部１５Ｂに渡って全域に、油性溶剤が含浸されている。特に、油性溶剤として顔料分散に用いる樹脂を、溶解もしくは分散可能な油性溶剤を使用した場合、プラテンに着弾したインクと相溶しやすく、例え乾燥が進んでも、次に着弾したインクと相溶して流れやすくできる。

油性溶剤としては、融点が１０℃以下でかつ沸点が１５０℃以上の油性溶剤が好ましく、ノナン（融点−５３℃、沸点１５０℃）、デカン（融点−３０℃、沸点１７４℃）、ドデカン（融点−１０℃、沸点２１６℃）、デカリン（融点−４２℃、沸点１９５℃）、ペンチルベンゼン（融点−７５℃、沸点２０５℃）、α−ピネン（融点−６４℃、沸点１５６℃）、灯油（融点０℃以下、沸点１８０−３３０℃）、軽油（融点０℃以下、沸点１７０−３４０℃）、スピンドル油、マシン油、アイソパーＧ（商品名、エクソン石油化学株式会社製）（融点−５７℃、沸点１６３℃〜１７６℃）、アイソパーＨ（融点−６３℃、沸点１７９℃〜１８７℃）、アイソパーＬ（融点−５７℃、沸点１８９℃〜２０９℃）（アイソパー；エクソン社の商品名）、メシチレン（融点−４４℃、沸点１６４℃）、テトラリン（融点−３５℃、沸点２０７℃）、クメン（融点−９６℃、沸点１５２℃）等の炭化水素類、３，５，５−トリメチル−１−ヘキサノール（融点−７０℃以下、沸点１９４℃）、１−デカノール（融点６℃、沸点２３２℃）、１，３−プロパンジオール（融点−３２℃、沸点２１４℃）、１，３−ブタンジオール（融点−５０℃以下、融点２０８℃）、１，５−ペンタンジオール（融点−１６℃、沸点２４２℃）、ヘキシレングリコール（融点−５０℃以下、沸点１９７℃）、オクチレングリコール（融点−４０℃、沸点２４３℃）等のモノオール、ポリポール類、シクロヘキサノン（融点−４５℃、沸点１５６℃）、酢酸ベンジル（融点−５２℃、沸点２１４℃）、２−（ベンジルオキシ）エタノール（融点−２５℃以下、沸点２５６℃）、ジプロピレングリコールモノメチルエーテル（融点−８０℃、沸点１９０℃）、チオジエタノール（融点−１０℃、沸点２８２℃）等があげられる。融点が１０℃以下であれば、インクジェット式記録装置の動作温度内で液体状でありプラテンに着弾したインクを素早く着弾した面の反対側に流し込める。また、沸点が１５０℃以上であれば、比較的蒸散しにくいために、長期間に渡ってその効果を維持することができるため、好ましい。

これらの油性溶剤は、それぞれ一種類のみをプラテン１５に含浸させてもよいし、二種類以上を混合して含浸させてもよい。

このインクジェット式記録装置１０によれば、キャリッジ１６をガイド軸１２に沿って矢印Ｂの主走査方向に移動させることにより、記録ヘッド１１をガイド軸１２に沿って走査し、併せて記録用紙１３を記録ヘッド１１の走査方向に直交する副走査方向（矢印Ａ）へ紙送りする際に、それぞれのカートリッジ１７、１８Ａ〜１８Ｃから各ノズル１１Ａ〜１１Ｂを介してインクを吐出することにより記録用紙１３に印刷を行うことができる。

次に、インクジェット式記録装置１０のインクジェット記録方法を図２〜図４に基づいて説明する。

インクジェット式記録装置１０で印刷を行う際には、図２（Ａ）に示すように、矢印Ａの副走査方向に搬送されて記録用紙１３の先端１３Ａが記録ヘッド１１の下方に到達したとき、キャリッジが矢印Ｂの主走査方向に沿って往復動するとともに、記録ヘッド１１からインク１４を吐出させて記録用紙１３への印刷を開始する。この際、記録用紙１３における前縁１３Ａの余白をゼロにして印刷を行うために、記録用紙１３の前縁１３Ａから外側にインク１４をはみ出させる。

この状態から記録用紙１３が矢印Ａの副走査方向に搬送されることにより、図２（Ｂ）の状態になると、記録用紙１３における側縁１３Ｂの余白をゼロにして印刷を行うために、矢印Ｂの主走査方向に沿うキャリッジの往復動距離を適宜調整することにより、記録用紙１３の側縁１３Ｂから外側１４にインクをはみ出させる。

さらに、この状態から記録用紙１３が矢印Ａの副走査方向に搬送されることにより、図２（Ｃ）の状態になると、記録用紙１３における後縁１３Ｃの余白をゼロにして印刷を行うために、記録用紙１３の後縁１３Ｃから外側にインク１４をはみ出させる（図３参照）。

ここで、記録用紙１３の前縁１３Ａ、側縁１３Ｂや後縁１３Ｃから外側にはみ出したインク１４は、図３に示すプラテン１５に染み込ませる。プラテン１５には、一方の端部１５Ａから他方の端部１５Ｂに渡って全域に油性溶剤を含浸されている。

このため、図４に示すように、記録用紙１３の前縁１３Ａ、側縁１３Ｂや後縁１３Ｃから外側にはみ出したインク１４をプラテン１５に効率よく染み込ませることができる。よって、インクを用いたインクジェット式記録装置１０の使用環境が、特に夏季等で室温が上昇した場合等でも、乾燥が進んで増粘する前に素早く吸収剤内部に染み込ませるできる。さらに、印刷装置の使用環境下で実質的に蒸散せず、よって、特に夏季等で室温が上昇した使用環境下で、間欠的な印刷を行っても、着色剤の析出を抑制してプラテンに十分に染み込ませることができる。その結果として、プラテンの表面にインクの乾燥物が山積りになることを阻止できるので、後続の記録媒体が山積りに接触することを防いで記録媒体が汚れてしまうことを防止できる。

なお、前記実施形態では、記録媒体として記録用紙１３を例に説明したが、これに限らないで、その他の記録媒体に適用することも可能である。
さらに、本発明は、前述した実施形態に限定されるものでなく、適宜な変形，改良等が可能であり、前述した実施形態において例示した記録ヘッド，ガイド軸およびプラテン等の材質，形状，寸法，形態，数，配置個所，厚さ寸法等は本発明を達成できるものであれば任意であり、限定されない。

次に、実施例１〜８と比較例１〜２について説明する。

実施例１〜４および比較例１のインクとして、アニオン型の水溶性樹脂で分散した顔料を用いたインクを使用した。ブラック顔料インク１は、カーボンブラックを６ｗｔ％、アニオン型の水溶性樹脂としてジョンクリル６１１（商品名、ジョンソンポリマー株式会社）を３ｗｔ％、グリセリンを１５ｗｔ％、トリエチレングリコールモノブチルエーテルを５ｗｔ％、オルフィンＥ１０１０（商品名、日信化学工業株式会社製）を１ｗｔ％、水酸化カリウムを０．１５ｗｔ％、残りを純水とすることで１００ｗｔ％とした分散インクを使用した。

シアン顔料インク１は、Ｃ．Ｉ．ピグメントブルー１５：４を４ｗｔ％、アニオン型の水溶性樹脂としてジョンクリル６１１（商品名、ジョンソンポリマー株式会社）を４ｗｔ％にする以外はブラック顔料インク１と同様に調整した。

マゼンタ顔料インク１は、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド１２２を５ｗｔ％、アニオン型の水溶性樹脂としてジョンクリル６１１（商品名、ジョンソンポリマー株式会社）を１．５ｗｔ％にする以外はブラック顔料インク１と同様に調整した。

イエロー顔料インク１は、Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー７４を６ｗｔ％、アニオン型の水溶性樹脂としてジョンクリル６１１（商品名、ジョンソンポリマー株式会社）を２ｗｔ％にする以外はブラック顔料インク１と同様に調整した。

実施例５〜８および比較例２のインクとして、油溶性樹脂で分散した顔料を用いたインクを使用した。ブラック顔料インク２は、カーボンブラックを１０ｗｔ％、油溶性樹脂としてマレイン化ロジンを１６ｗｔ％、エチルシクロヘキサンを３８ｗｔ％、メチルシクロヘキサン３５．５ｗｔ％、ポリエチレンワックス０．５ｗｔ％とした分散インクを使用した。

シアン顔料インク２は、Ｃ．Ｉ．ピグメントブルー１５：４を６ｗｔ％、油溶性樹脂としてマレイン化ロジンを２０ｗｔ％にする以外はブラック顔料インク２と同様に調整した。

マゼンタ顔料インク２は、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド１２２を７ｗｔ％、油溶性樹脂としてマレイン化ロジンを１９ｗｔ％にする以外はブラック顔料インク２と同様に調整した。

イエロー顔料インク１は、Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー７４を７ｗｔ％、油溶性樹脂としてマレイン化ロジンを１９ｗｔ％にする以外はブラック顔料インク２と同様に調整した。

各々の実施例、比較例について、ブラックインクカートリッジ１７にブラックインク、シアンのカートリッジ１８Ａにシアンインク、マゼンタのカートリッジ１８Ｂにマゼンタインク、イエローのカートリッジ１８Ｃにイエローインクをそれぞれ充填した。

油性溶剤として３，５，５−トリメチル−１−ヘキサノール（融点−７０℃以下、沸点１９４℃）をウレタンフォームの発泡材に対して塗布量２００ｇ／ｍ^２で均一に塗布した。

インクはブラック顔料インク１、シアン顔料インク１、マゼンタ顔料インク１、イエロー顔料インク１を用い、インクジェット式記録装置としてＥＭ−９３０Ｃ（商品名、セイコーエプソン株式会社製）の金属製プラテンの代わりに上記の含浸済みウレタンフォームを通紙とのギャップ２ｍｍの位置に装着して、Ａ４サイズ（２１０ｍｍ×２９７ｍｍ）の記録媒体に対して２３０ｍｍ×２９７ｍｍの画像データを送り、４０℃／２０％ＲＨ環境下において縁なし印刷を行った。

判定は、２０００枚連続印刷を行った状態で、以下の基準でおこなった。
ＡＡ：インク堆積が認められない、もしくはインク堆積が１ｍｍ以内である。
Ａ ：インク堆積は認められるが、１ｍｍを超えて２ｍｍ未満であり通紙する紙の裏面に達していない。
Ｂ ：インク堆積が通紙する紙の裏面に達しており、紙裏面にインクが再転写される。

用いた油性溶剤を２−（ベンジルオキシ）エタノール（融点−２５℃以下、沸点２５６℃）に変える以外は、実施例１と同様にプラテン１５を作成・装着して、評価を行った。

用いた油性溶剤をアイソパーＨ（融点−６３℃以下、沸点２１６℃）に変える以外は、実施例１と同様にプラテン１５を作成・装着して、評価を行った。

用いた油性溶剤を１−デカノール（融点６℃、沸点２３２℃）５０重量％、デカン（融点−３０℃、沸点１７４℃）５０重量％に変える以外は、実施例１と同様にプラテン１５を作成・装着して、評価を行った。

油性溶剤としてドデカン（融点−１０℃、沸点２１６℃）をウレタンフォームの発泡材に対して塗布量２００ｇ／ｍ^２で均一に塗布した。

インクはブラック顔料インク２、シアン顔料インク２、マゼンタ顔料インク２、イエロー顔料インク２を用い、実施例１と同様に評価を行った。

用いた油性溶剤をペンチルベンゼン（融点−７５℃、沸点２０５℃）に変える以外は、実施例５と同様にプラテン１５を作成・装着して、評価を行った。

用いた油性溶剤をオクチレングリコール（融点−４０℃、沸点２４３℃）に変える以外は、実施例５と同様にプラテン１５を作成・装着して、評価を行った。

用いた油性溶剤を１−デカノール（融点６℃、沸点２３２℃）５０重量％、デカリン（融点−４２℃、沸点１９５℃）５０重量％に変える以外は、実施例５と同様にプラテン１５を作成・装着して、評価を行った。

＜比較例１＞
実施例１に対して、ウレタンフォームに油性溶剤を塗布しない以外は同様な方法で評価を行った。

＜比較例２＞
実施例５に対して、ウレタンフォームに油性溶剤を塗布しない以外は同様な方法で評価を行った。

油性溶剤、使用したインク種、および評価結果を表１にまとめて示す。

表１の縁なし印刷結果に示す様に本発明のインクジェット式印刷装置は、比較例１、２に比較して、高温・乾燥下での連続印刷後のインク堆積がないもしくは少なく、記録媒体の裏面が汚れないインクジェット式記録装置を提供できた。

特に、実施例１、２、７、８ではインク堆積が極めて少ない、もしくはインク堆積が発生せず、用いるインクと油性溶剤が相溶する組み合わせは、特に好適である。

以上、説明したように、本発明によれば、プラテンが少なくとも油性溶剤を含浸させたインク吸収材からなることにより、記録媒体の縁の外側に印刷されたインクを、乾燥が進んで増粘する前に素早く吸収剤内部に染み込ませるできる。さらに、融点が１０℃以上かつ沸点が１５０℃以上の化合物から選ばれることで、印刷装置の使用環境下で実質的に蒸散せず、よって、特に夏季等で室温が上昇した使用環境下で、間欠的な印刷を行っても、着色剤の析出を抑制してプラテンに十分に染み込ませることができる。その結果として、プラテンの表面にインクの乾燥物が山積りになることを阻止できるので、後続の記録媒体が山積りに接触することを防いで記録媒体が汚れてしまうことを防止できる。

本発明に係るインクジェット式記録装置を示す概略図である。 本発明に係るインクジェット記録方法を示す説明図である。 本発明に係るインクジェット記録方法を示す説明図である。 本発明に係るインクジェット記録方法を示す説明図である。 従来のインクジェット記録方法を示す説明図である。 従来のインクジェット記録方法を示す説明図である。 従来のインクジェット記録方法を示す説明図である。 従来のインクジェット記録方法を示す説明図である。

符号の説明

１０ インクジェット記録装置
１１ 記録ヘッド
１２ ガイド軸
１３ 記録用紙（記録媒体）
１４ インク
１５．１０４ プラテン

Claims (4)

1. 記録ヘッドをガイド軸に沿って移動して、記録ヘッドからインクを吐出させることで記録媒体に縁無し印刷を行う際に、記録媒体の縁の外側にはみ出したインクをプラテンに染み込ませるインクジェット式記録装置において、前記プラテンが少なくとも油性溶剤を含浸させたインク吸収材からなることを特徴とするインクジェット式記録装置。
2. 前記油性溶剤が、融点が１０℃以下でかつ沸点が１５０℃以上の油性溶剤から選ばれる少なくとも１種を含むことを特徴とする請求項１に記載のインクジェット式記録装置。
3. 記録ヘッドをガイド軸に沿って移動して、記録ヘッドからインクを吐出させることで記録媒体に縁無し印刷を行う際に、記録媒体の縁の外側にはみ出したインクをプラテンに染み込ませるインクジェット式記録方法において、前記プラテンがあらかじめ少なくとも油性溶剤を含浸させておくことを特徴とするインクジェット式記録方法。
4. あらかじめ含浸させておく油性溶剤が、融点が１０℃以下でかつ沸点が１５０℃以上の油性溶剤から選ばれる少なくとも１種を含むことを特徴とする請求項３に記載のインクジェット式記録方法。
   

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